Ein neuer „Kleber“ könnte das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien billiger – und weniger giftig – machen, so Forbes.

Das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien für Elektroautos und Unterhaltungselektronik ist angesichts knapper globaler Vorräte an teuren Metallen wie Lithium, Nickel und Kobalt eine dringende Priorität, hat aber einen Nachteil: Aktuelle Techniken wie kontrolliertes Verbrennen können giftige Chemikalien freisetzen.

Wissenschaftler des Lawrence Berkeley National Laboratory sagen jedoch, dass sie eine Lösung gefunden haben: ein neues Material, mit dem alte Lithium-Ionen-Zellen nur mit Wasser recycelt werden können. Und es könnte das Recycling von Batterien bald billiger und sicherer machen.

Batteriezellen verwenden klebstoffartige Bindemittel, um die positiv geladene Kathode und die negativ geladene Anode – die Elemente, die Elektrizität übertragen – zusammenzuhalten. Das Material von Lawrence Berkeley ist ein „Schnelllöser“-Bindemittel aus zwei weit verbreiteten Polymeren, das sich auflöst, wenn es in alkalisches Wasser mit Natriumhydroxid bei Raumtemperatur gegeben wird. Die Batteriemetalle können dann aus der Lösung herausgefiltert und luftgetrocknet werden, sagten die Forscher. Es gibt kein Brennen und keine Freisetzung von Giftstoffen.

Die Forschung geht bereits in kommerzielle Tests mit Onto Technologies über, einem Recycling-Startup in Bend, Oregon. Wenn alles gut geht, könnte das neue Bindematerial innerhalb von „zwei bis fünf Jahren“ in Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt werden, sagte Gao Liu, ein leitender Wissenschaftler am Berkeley-Labor, gegenüber Forbes.

Unternehmen wie Redwood Materials unter der Leitung von Tesla-Mitbegründer JB Straubel und Li-Cycle mit Sitz in Toronto sammeln Milliarden von Dollar, um groß angelegte Recyclinganlagen in ganz Nordamerika zu bauen, von denen sie hoffen, dass sie sie eines Tages als Schlüssellieferanten für elektrische Rohstoffe positionieren werden Fahrzeugbatterien am meisten brauchen. Das dürfte von entscheidender Bedeutung sein, da in den nächsten Jahren Dutzende neuer Batteriefabriken eröffnet werden, die von Unternehmen wie General Motors, Ford, Tesla, Toyota, Hyundai und Panasonic geplant werden.

Liu sagte: Wenn man sich anschaut, wie viel Lithium-Ionen-Produktion in den nächsten zehn Jahren online gehen wird, wächst sie um etwa 30 % pro Jahr.

„Die (Menge an) Batterien, die wir in zehn Jahren recyceln müssen, wird also ein so wachsendes Geschäft sein.“

Während Lithium-Ionen-Batterien großartig sind, um Auspuffabgase und klimaerwärmende Kohlenstoffemissionen zu eliminieren, sind sie schmutzig, wenn sie brennen. Wenn beispielsweise ein Tesla-Akkupack Feuer fängt, werden eine Reihe schädlicher Giftstoffe und Polyfluoralkylsubstanzen oder PFAS-Chemikalien freigesetzt, die mit einer Reihe von Gesundheitsproblemen in Verbindung gebracht werden.

Insbesondere enthält das Bindemittel des Lawrence Berkeley Lab keine PFAS-Chemikalien.

„Die Entwicklung eines Bindemittels ohne (PFAS-Chemikalien) war schwierig, aber es ist außerordentlich wichtig für die Zukunft“, sagte Steve Sloop, CEO von OnTo, in einer per E-Mail gesendeten Erklärung. „Die Kunden wollen sie aufgrund des sich abzeichnenden Zusammenhangs mit Gesundheitsproblemen nicht, und ich denke, bald werden die Aufsichtsbehörden zustimmen, dass wir diese Chemikalien nicht weiter verwenden können.“

Laut Lawrence Berkeley kostet das Bindemittel etwa ein Zehntel des Preises von zwei der am häufigsten verwendeten kommerziellen Bindemittel. Und neben Batterien für Elektrofahrzeuge glaubt das Team, das das Material entwickelt hat, dass es für Batterien jeder Größe verwendet werden kann, von denen in Mobiltelefonen bis hin zu riesigen Batterien, die Versorgungsunternehmen zur Speicherung von Strom verwenden.

Quelle: Batteries News